Über die IGF

Forschungsvereinigungen müssen für die Antragstellung im Rahmen der IGF autorisiert sein. Noch nicht autorisierte Forschungsvereinigungen können einen Antrag auf Autorisierung im Förderprogramm Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) stellen, wenn die Kriterien gemäß der Anlage Förderrichtline erfüllt sind.

Die Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) ist ein europaweit einzigartiges, themenoffenes und vorwettbewerbliches Förderprogramm des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWE), das kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) einen einfachen Zugang zu praxisorientierter Forschung ermöglicht.

Eine Kurzdarstellung veranschaulicht den Prozess von der Idee bis zur Veröffentlichung des Forschungsergebnisses.

Hier finden Sie eine Übersicht aller IGF-Forschungsvereinigungen.

IGF bewegt: Erhalten Sie in Bild und Ton Einblicke in die IGF.

Mit den Mitteln der IGF werden im transnationalen Netzwerk CORNET auch Projekte gemeinsam mit internationalen Kooperationspartnern durchgeführt ...

Geförderte Projekte

Im Rahmen des IGF-Kongresses wurde das IGF-Projekt des Jahres 2025 gewählt. Unter 23 Einreichungen hat der Wissenschaftliche Rat der IGF drei Finalisten nominiert. Das Gewinner-Team wurde durch das Publikum gewählt.

Ein kleiner Ausschnitt der bisher rund 12000 geförderten Projekte bietet einen Einblick in die Vielfalt der Forschungsthemen.

Die Projektdatenbank der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) umfasst rund 12000 abgeschlossene und laufende IGF-Vorhaben seit dem Jahr 1995 und wird regelmäßig aktualisiert.

Service
FAQ

Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Die Projektdatenbank der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) umfasst rund 12000 abgeschlossene und laufende IGF-Vorhaben seit dem Jahr 1995 und wird regelmäßig aktualisiert.

Suchen Sie nach einem exakten Begriff, setzen Sie diesen bitte in Anführungszeichen.
Möchten Sie sich einige Vorhaben als Auswahlliste abspeichern, können Sie diese mithilfe des Kästchens markieren und als PDF anzeigen lassen.
Die Suchergebnisliste zeigt alle Vorhaben in einem PDF-Dokument an.
Weitere Filter finden Sie in der erweiterten Suche.

Skalierbarer low-cost Drucksensor mit galvanisch hergestellter Sensormembran und hoch druckfester Fügetechnik (SkalaD)

Laufzeit:01.01.2018 - 31.12.2020
Vorhaben-Nr. 19905 N

Forschungsvereinigung:

Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V.
Wilhelm-Schickard-Straße 10
D-78052 Villingen-Schwenningen
Tel.: +49 7721 943-100

Forschungseinrichtungen:

  • Hahn-Schickard

  • Hahn-Schickard

  • Forschungsinstitut für Edelmetalle und Metallchemie

Vorhabenbeschreibung:

Logo Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

Anwendungsfelder für die Druckmesstechnik sind allgegenwärtig und durch eine sehr große Bandbreite an Anforderungen gekennzeichnet – sowohl was die zu messenden Drücke und Medien als auch die Umgebungsbedingungen der Messung betrifft.

Um mit einem Messprinzip in möglichst vielen Anwendungsfeldern erfolgreich zu sein, ist die Skalierbarkeit des Sensors eine Grundvoraussetzung. Ebenso wichtig ist die flexible Adaptierbarkeit der Sensorzelle in unterschiedlichste Aufbauten und Messumgebungen.

Ziel des geplanten Projekts ist es, Technologiebausteine für eine skalierbare Sensorfamilie von leiterplattenbasierten, kapazitiven Drucksensoren für den Druckbereich von 1 mbar bis über 100 bar zu erarbeiten, wobei die Aufbautechnologie im Vergleich mit MEMS-Drucksensoren massiv vereinfacht wird.

Hierzu sollen folgende technologische Neuheiten untersucht werden:

- Einsatz von galvanogeformten Federwerkstoffen mit funktional angepassten Schichtdicken zur

schnellen und flexiblen Verfügbarkeit unterschiedlichster und hochpräziser Membrangeometrien.

- Implementierung kriechfester Fügeverfahren für die Sensormembran zur Verbesserung der

Langzeitstabilität bei hohen Einsatzdrücken.

 

Nutzen für KMU:

- Technologiebasis für kundenspezifisch integrierbare Drucksensoren in einem extrem breiten

Anwendungsspektrum kann von KMU zur Entwicklung neuer Produkte genutzt werden.

- Die Fertigung der Sensorkomponenten kann durch KMU erfolgen, da hierfür bei KMU

weitverbreitete Fertigungstechnologien zum Einsatz kommen.

- KMU, die bisher MEMS-Sensorkomponenten für eigene Sensorsysteme zukaufen mussten,

können durch die Herstellung des Sensors mit weitverbreiteten In-house Technologien (SMD-Montage,

Leiterplattentechnik) einen wichtigen Teil der Wertschöpfung bei der Produktion von

anwendungsspezifischen Drucksensoren ins eigene Unternehmen holen.

Ergebniszusammenfassung:

Es wurden 4 Fügeverfahren für die Membran auf der Leiterplatte für einen Messbereich bis 10 bar untersucht und optimiert. Zum Einsatz kamen hier mittels Tiefziehen hergestellte Membranen. Charakterisiert wurden unter anderem die qualitätsbestimmenden Merkmale maximale Messabweichung bei der Kennlinienmessung und Langzeitdrift bei Maximaldruck. Dabei hat jedes Verfahren unterschiedliche Vor- und Nachteile.

Sensoren mit reaktiv gefügter Membran zeigen einen stark streuenden maximalen Fehler bei der Kennlinienmessung und den höchsten gemessenen Langzeitdrift der untersuchten Varianten. Die geringsten maximalen Messabweichungen wurden bei den Sensoren mit TLP gefügter Membran gemessen, allerdings zeigen diese einen geringen Drift im Langzeittest. Driftfrei sind Sensoren mit den Fügeverfahren Sintern und Schweißen, wobei die gesinterten Sensoren von diesen beiden die bessere Kennlinie aufweisen.

Die geringsten Kosten für eine Serienproduktion werden aufgrund guter Automatisierbarkeit und kurzer Prozesszeit im Schweißen gesehen. Ebenfalls geringe Kosten verspricht das Sintern aufgrund geringer notwendiger Investitionskosten in Produnktionsanlagen, jedoch ist

hier mit wesentlich längeren Prozesszeiten zu rechnen.

 

Als Alternative zu tiefgezogenen Membranen wurde das Herstellungsverfahren Galvanoforming für die Membran untersucht. Dabei ergaben sich ebenfalls Unterschiede zwischen den Varianten. Hier wurde der Messbereich bis 1 bar betrachtet, als Fügeverfahren kam einheitlich Weichlöten zum Einsatz.

Sensoren mit Galvanoformingmembranen von COP-Substraten zeigen mit tiefgezogenen Membranen vergleichbare Ergebnisse. Die Ergebnisse der Sensoren mit Membranen von DLP-Substraten streuen sehr stark.